2. 030013 太原, 山西省肿瘤医院病理科;
3. 030013 太原, 山西省肿瘤医院结直肠肛门外科
2. Department of Pathology, Shanxi Tumor Hospital, Taiyuan 030013, China;
3. Department of Colorectal and Anus Surgery, Shanxi Tumor Hospital, Taiyuan 030013, China
结直肠癌(colorectal cancer, CRC)是消化道常见的恶性肿瘤之一,严重威胁人类生命健康,全球发病率居恶性肿瘤第3位,病死率排第4位,且发病率呈逐年上升的趋势[1],早期诊断和准确分期是制定个体化治疗方案和预后评估的基础,PET/CT实现了功能影像与解剖影像的同机融合,为CRC的诊断及分期提供了新方法[2]。SUVmax是PET/CT衡量18F-FDG摄取程度的半定量分析指标,了解SUVmax与临床特征、肿瘤分期的相关性可进一步指导临床治疗、评估预后。笔者对83例手术确诊为CRC患者的临床病理资料和术前18F-FDG PET/CT检查结果进行了回顾性分析,评估术前SUVmax与CRC患者临床病理资料、TNM分期、临床分期的相关性,探讨术前18F-FDG PET/CT显像在CRC分期中的价值。
1 资料与方法 1.1 一般资料选取2014年1月至2016年12月在我院确诊为CRC并接受手术治疗的初诊患者83例,其中女性30例、男性53例,年龄29~90岁,中位年龄63岁。所有患者均于手术前1周内行PET/CT检查,患者影像资料(包括增强CT或MRI、超声)齐全。所有患者或其家属均于检查前签署了知情同意书,且本研究获得本院医学伦理委员会批准,批准号:201763。
1.2 检查方法采用美国GE Discovery STE PET/CT扫描仪,18F-FDG由医用回旋加速器(Minitrace,美国GE公司)和Tracelab Fx-FN(美国GE公司)生产,18F-FDG放化纯度>95%。患者禁食6 h以上,测量空腹血糖≤11.1 mmol/L,按体重注射18F-FDG 5.55 MBq/kg,平静休息45~60 min后依次采集CT、PET图像,显像范围均为股骨上段至颅顶,三维采集3 min/床位,CT扫描条件:120 kV、200 mA、层厚3.75 mm、螺距1.375 : 1,采集完成后利用CT数据对PET图像进行衰减校正。数据经迭代重建后获得横断、冠状、矢状位的PET、CT、PET/CT融合图像。
1.3 图像分析由2位经验丰富的PET/CT主治医师分别阅片,观察相应区域是否有软组织密度影和放射性浓聚灶,选择横断面放射性摄取程度最高层面,沿CRC原发病灶及区域淋巴结的边缘勾画ROI,由计算机自动计算SUVmax,选取CT图像上肿瘤最大层面手动测量肿瘤最大径,并多次重复测量取均值为肿瘤长径。
1.4 TNM分期及临床分期TNM分期参照2016年国际抗癌联盟(UICC)CRC术前TNM分期(第八版)标准[3],T1为肿瘤侵犯黏膜下层,T2为肿瘤侵犯固有肌层,T3为肿瘤穿透固有肌层到达浆膜下层,或侵犯无腹膜覆盖的结直肠旁组织,T4为肿瘤穿透腹膜脏层或肿瘤直接侵犯或粘连于其他器官或结构;N0是指无区域淋巴结转移,N1是指有1~3个区域淋巴结受侵,N2是指有4个或以上区域淋巴结受侵;M0为无远处转移,M1为伴随远处转移。临床分期依据病理结果及影像学检查结果来确定。
1.5 统计学方法采用SPSS17.0软件进行统计学分析,计量资料以x± s来表示,组间比较采用单因素方差分析和两独立样本t检验,采用Spearman相关分析评价SUVmax与TNM分期及临床分期的相关性。采用Pearson相关分析评价原发病灶SUVmax与淋巴结SUVmax的相关性。以病理结果为金标准,绘制受试者工作特征(receiver operating characteristic curve,ROC)曲线,分析原发灶SUVmax对CRC转移的诊断效能。P < 0.05表示差异有统计学意义。
2 结果 2.1 临床及病理结果83例患者中直肠癌37例,右半结肠癌27例(升结肠癌24例、结肠肝曲癌1例、横结肠癌2例),左半结肠癌19例(乙状结肠癌17例、降结肠癌2例);中分化腺癌64例,低分化腺癌14例,黏液腺癌5例;参照2016年国际抗癌联盟(UICC)CRC术前TNM分期(第八版)标准进行分期:原发灶T2期10例,T3期19例,T4期54例;N0期32例,N1期19例,N2期32例;M0期50例,M1期33例;临床分期:Ⅰ期5例,Ⅱ期20例,Ⅲ期24例,Ⅳ期34例。
2.2 CRC原发灶及区域转移淋巴结的SUVmax83例CRC患者原发病灶均表现为18F-FDG高摄取,平均SUVmax为14.63±8.10(4.43~48.19);51例(N1+N2期)CRC患者共有190枚淋巴结转移病灶,平均SUVmax为3.61±1.90(0.69~12.57)。
2.3 原发灶SUVmax与临床病理特征间的关系原发灶SUVmax与年龄、性别、肿瘤部位无关(t=0.041、0.414、F=1.098,均P>0.05),而与肿瘤长径、病理及分化程度有关:肿瘤长径≥3 cm患者的SUVmax高于肿瘤长径 < 3 cm的患者(t=2.497,P < 0.05);低分化腺癌SUVmax高于中分化腺癌和黏液腺癌(F=3.727,P < 0.05)(表 1)。
不同T分期CRC原发灶的SUVmax差异无统计学意义(F=2.492,P>0.05);不同N分期、M分期CRC原发灶的SUVmax差异有统计学意义:有淋巴结转移组SUVmax高于无淋巴结转移组(t=2.081,P < 0.05),有远处转移组SUVmax高于无远处转移组(t=2.168,P < 0.05);不同临床分期SUVmax组间比较差异有统计学意义(F=2.839,P < 0.05)(表 2、图 1、图 2),但组内比较仅Ⅱ期和Ⅳ期的SUVmax差异有统计学意义(t=2.579,P < 0.05),Ⅰ期和Ⅱ期、Ⅰ期和Ⅲ期、Ⅰ期和Ⅳ期、Ⅱ期和Ⅲ期、Ⅲ期和Ⅳ期组内比较SUVmax差异均无统计学意义(t=0.294、1.342、1.694、1.824、0.802,均P>0.05)。
原发灶SUVmax与T分期无相关性(r=0.004,P>0.05),与N分期、M分期、临床分期呈正相关,相关性由大到小依次为临床分期(r=0.324,P < 0.05)、M分期(r=0.273,P < 0.05)、N分期(r=0.248,P < 0.05)。
2.6 转移淋巴结SUVmax与原发灶SUVmax、TNM分期的相关性转移淋巴结SUVmax与原发灶SUVmax呈正相关(r=0.312,P < 0.05),转移淋巴结SUVmax与原发灶T分期呈正相关(r=0.287,P < 0.05),与M分期及临床分期无关(r=0.083、0.125,P>0.05)。
2.7 原发灶SUVmax对CRC转移的诊断效能分析本研究中55例CRC患者经病理证实伴随淋巴结和(或)远处转移,28例无转移,ROC曲线示原发灶SUVmax预测CRC转移的曲线下面积为0.731,Youden指数为0.443,阈值为10.13,原发灶SUVmax=10.13时诊断淋巴结和(或)远处转移的灵敏度为80%,特异度为64.3%,SUVmax>10.13时,病灶出现转移的可能性更大(图 3)。
CRC准确的术前分期是制定个体化治疗方案的前提,也是影响预后的重要因素[4]。18F-FDG PET/CT实现了代谢信息与解剖信息的同机融合,且一次检查即可获得全身信息,能全面探测肿瘤病变的累及范围,目前关于18F-FDG PET/CT在CRC中的应用较多,但多数集中在肿瘤的复发转移及疗效判断上[5-6],关于术前原发灶代谢参数与CRC患者临床病理资料、TNM分期、临床分期的相关性的研究较少。SUV是衡量肿瘤18F-FDG摄取程度的常用指标,恶性肿瘤细胞代谢活跃,糖酵解水平高,18F-FDG摄取增多并在细胞内积聚,能反映肿瘤部分组织的代谢活性。
目前关于SUVmax与各临床病理特征的关系还存在一定的争议,Uchiyama等[7]回顾性分析了77例CRC患者的18F-FDG PET/CT资料,结果表明CRC原发灶SUVmax仅与肿瘤大小有关,而与原发灶的组织学分级、有无癌栓、淋巴结转移、肝转移等均无关;王晓燕等[8]研究中CRC原发灶SUVmax与肿瘤大小、部位、分化程度有关;本研究结果显示术前SUVmax与患者性别、年龄、部位无关,与病灶的长径、病理及分化程度有关,与吴珊等[9]的研究结果一致。长径≥3 cm的病灶SUVmax高于长径 < 3 cm者,说明原发灶体积越大,肿瘤组织内无氧糖酵解水平越高,因此病灶SUVmax越高;黏液腺癌由于含黏液成分较多,实性成分少,病灶对18F-FDG的摄取较低[10],低分化肿瘤细胞代谢活跃,糖酵解水平高,故而对18F-FDG的摄取程度较高[11],本研究中低分化腺癌患者的SUVmax高于中分化腺癌和黏液腺癌患者。丁重阳等[12]认为右半结肠管腔较大,肠壁薄易扩张,较少出现肠梗阻,病灶较左半结肠大,而病灶SUVmax与病灶大小呈正相关,故原发灶SUVmax与肿瘤部位有关,且右半结肠的SUVmax均高于左半结肠和直肠[13],本研究中肿瘤部位间比较差异无统计学意义,可能与病例选择不同有关。
我们选取SUVmax作为评估指标,分析其与TNM分期、临床分期的相关性,发现不同N、M分期及临床分期的CRC患者术前原发灶SUVmax组间比较差异有统计学意义,且原发灶SUVmax与N、M分期及临床分期均呈正相关,伴有淋巴结转移或远处转移患者的SUVmax高于无转移者,且肿瘤分期越高SUVmax越大,因此,我们认为原发灶SUVmax越高,肿瘤的侵袭性也越强,与其他文献的差异主要在于T分期,吴珊等[9]研究发现,病灶的SUVmax与是否侵犯浆膜层有关,王晓燕等[8]研究发现,CRC原发灶的SUVmax与肿瘤TNM分期均有关,但本研究的结果显示,原发病灶SUVmax与T分期无关,与Kekelidze等[14]研究结果一致。差异产生的原因主要是由于SUVmax受较多因素的影响,病灶较小时,原发灶SUVmax受部分容积效应的影响,原发灶较大时,易与肠周淋巴结融合,不易分辨,从而导致SUVmax偏高,另外,肠道的生理性摄取、血糖水平、图像采集的时间等均可能会干扰SUVmax的测定[15-17]。
在本研究中我们还探讨了转移淋巴结SUVmax与原发灶SUVmax及肿瘤分期的相关性,结果显示,转移淋巴结的SUVmax与原发灶SUVmax呈正相关,转移淋巴结SUVmax与原发灶T分期相关,进一步说明原发病变SUVmax越高,肿瘤的增殖能力越强,越易出现区域淋巴结的转移。随后我们进一步分析了原发灶SUVmax对于肿瘤转移的诊断效能,绘制的ROC中曲线下面积为0.731,原发灶SUVmax预测CRC发生转移的阈值为10.13,原发灶SUVmax>10.13时,病灶出现转移的可能性更大。
综上,原发灶SUVmax越高,肿瘤的侵袭性、增殖能力也越强,与CRC的术前分期密切相关,对指导临床治疗方案的选择有重要的意义,但SUVmax仅能反映部分肿瘤组织的代谢活性,并不能代表肿瘤组织的全部代谢信息,本研究仍需进一步行肿瘤代谢体积、病灶糖酵解总量及生存期的相关性分析。
利益冲突 本研究由署名作者按以下贡献声明独立开展,不涉及任何利益冲突。
作者贡献声明 田蓉蓉负责课题设计、实施和论文撰写;薄云峰负责病理资料收集、阅片;张毅勋负责临床资料的收集;原凌负责图像分析;赵铭负责课题的提出、设计和论文修改;张红雨负责图像处理和技术支持。
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